巴山榧树(Torreya fargesii)资源及其保护

在查阅相关文献资料和标本采集记录的基础上,采用实地调查和走访调查相结合的方法,对巴山榧树(Torreya fargesii)资源进行调查研究。结果表明:巴山榧树地理分布较广,间断分布于重庆、四川、贵州、陕西、湖北、湖南、安徽、河南、甘肃等海拔在800～2 700 m的亚热带山区,散生于针阔叶混交林、常绿落叶阔叶混交林、常绿阔叶林、灌丛及沟谷地带,湖北省为巴山榧树分布最为密集的地区。巴山榧树种群数量较多,但各种群分布区域狭窄,种群密度小,开花结实率低,幼苗极少,种群自然更新能力差。应加强巴山榧树种质资源的保护和人工繁育工作。

基于MaxEnt模型预测湖南省榧树适宜分布区

【目的】榧树Torreya grandis是我国特有的珍稀经济树种,预测榧树在湖南省的适宜分布区,探究影响其分布的主导环境因子,有助于其保护策略的制定和开发利用适宜地的选择。【方法】以湖南省193个野外调查榧树分布点为基础数据源,选取了22个影响其分布的环境变量,运用MaxEnt最大熵模型和ArcGIS10.7软件,分析影响其分布的主导环境因子,预测其在湖南省的适宜分布区。【结果】1)ROC曲线下训练数据集10次交叉验证拟合的平均AUC值为0.914,测试数据集10次交叉验证拟合的平均AUC值为0.867,标准差为0.074,模型预测精度可靠。2)限制榧树当前潜在适生区分布的4个关键因素依次是海拔、坡度、最干季平均温度以及最热季降水量,其百分比贡献率依次为29.40、16.90、8.60、7.30;置换重要性依次为53.30、14.60、5.70、6.50。43)榧树在湖南省的适生区总面积为9.114×10 km^(2),高适生区、中适生区、低适生区面积分别为0.872×10^(4)、2.659×10^(4)、5.583×10^(4) km^(2);榧树适生区主要集中在湘中、西、东南地区,高、中适生区集中分布在邵阳北部、南部、西南部,益阳西南部,永州中南部,娄底西北部以及怀化中南部。【结论】地形、气候等因子综合影响着湖南省榧树的地理分布格局,邵阳、益阳、永州、娄底、怀化等地区中,海拔较低、地势相对平缓、气候凉爽的溪谷地区可能适合榧树的引种栽培。

配方施肥对榧树养分积累影响分析

榧树是红豆杉科榧树属常绿针叶乔木。是我国特有的集材用、药用、果用、油用和观赏于一体的多功能珍贵树种,具有极大的价值。本研究根据不同配方施肥处理对榧树的养分含量进行正交及方差分析,以期筛选出最适宜榧树幼苗养分积累的氮磷钾配比。本研究分别将尿素(CH_(4)N_(2)O)、过磷酸钙(CaP_(2)H_(4)O_(8))、氯化钾(KCl)作为氮、磷、钾肥,采用3因素3水平正交试验设计,对两年生榧树幼苗进行试验,结果表明:不同施肥处理下榧树幼苗的养分指标差异显著。正交分析表明,叶片磷含量的最优配方为N3P3K2(T9),有助于改善土壤土壤有机碳含量、全磷含量的最优配方分别为N2P2K3(T5)、N3P3K2(T9),为本次试验中的处理。叶片氮、钙、总氮磷钾、土壤全钾含量的最优配方为N3P3K3,叶片钾含量的最优配方为N1P1K3,叶片镁含量的最优配方为N3P1K1,土壤全氮含量提高的最优配方为N3P2K2,这几者均未在试验中出现,需要进一步验证。肥料3元素中,N、P、K肥对叶片的氮、磷、钾含量影响呈正相关;N元素对土壤全氮、有机碳含量影响最大,P元素对土壤全磷含量影响最大,K元素对土壤全钾含量影响最大。

不同配方施肥对榧树生长的影响分析

榧树是红豆杉科榧树属常绿针叶乔木,是集材用、药用、果用、油用和观赏于一体的多功能珍贵树种,应用价值较大。为了探索榧树幼苗的最佳施肥配比,本研究分别将尿素、过磷酸钙和氯化钾作为氮、磷和钾肥,采用三因素三水平正交试验设计,对2年生榧树幼苗进行试验。结果表明,株高、地径、总根长、根系平均直径、根尖数、叶片可溶性糖含量和可溶性蛋白含量的最优配方为N2P3K3;根表面积、根体积的最优配方为N2P1K3;地上干重、总生物量、叶绿素a含量、叶绿素总含量和类胡萝卜素含量的最优配方为N2P2K3;地下干重、叶绿素b含量的最优配方为N2P2K1。本研究根据不同配方施肥处理对榧树的生长进行正交及方差分析,筛选出适宜榧树幼苗生长的氮磷钾配比,为榧树培育的施肥提供参考。

珍稀濒危植物长叶榧树繁育栽培试验研究

根据长叶榧树的生物学特性,进行了长叶榧树有性和无性繁殖育苗试验。结果表明,通过香榧作为砧木嫁接的无性繁殖方式可行,成活率高达74%;种子育苗不同基质对其发芽率影响较大。试验使用泥炭+珍珠岩、纯泥炭、河沙、黄泥、腐殖土、园土作为基质进行育苗,用泥炭+珍珠岩作为基质育苗并合理使用抗菌药物的情况下,发芽率可达52.67%;在考虑降低成本的情况下,使用河沙并合理使用抗菌药物的情况下,发芽率为43.33%,均为可行方案。研究成果有望为恢复长叶榧树野外种群数量回升提供有效保障,同时为珍稀濒危植物种群的保护提供技术指导。

榧树的资源分布与生态习性

为期5 a的调查研究表明,榧树Torreya grandis的自然分布区在我国的中亚热带和北亚热带,25°~32°N,109°~121°E,跨浙、皖、苏、闽、赣、黔、鄂等7省广大地区。分布区的年均气温为15.2~18.7℃,极端最低气温-17.0^-8.1℃,年降水量1000~1900 mm,≥10℃年积温为4758~5940℃。垂直分布随地理位置而异,在北亚热带的大别山海拔可达800~1100 m,黄山和天目山可达1200~1500 m,中亚热带南部武夷山可达1800~2000 m。在缓风、向阳、少受寒潮危害的高海拔地段,极端最低温-18.0℃,≥10℃年积温3 500℃,榧树生长结果正常。南部武夷山区海拔1800~2000 m,≥10℃年积温仅3200℃,但由于极端最低温较高(-15.0℃以上),榧树呈高大乔木,结实正常。榧树喜肥,在有机质丰富,土壤疏松,质地由砂壤到轻黏,pH 5.2~6.5的土壤中生长发育良好。

榧树种质资源调查与评价

榧树(Torreya grandis Fort.ex Lindl)种子是我国特有的著名干果,为了对榧树种质资源进行有效保护和开发利用,采用实地调查、采集标本、室内烤种、成分分析等方法,对浙江、安徽、江西、福建等榧树分布区的种质资源进行了系统研究。结果表明,榧树资源分布不均,仅少数地方资源保存较好;榧树种内性状变异复杂,不同单株间种子的单粒质量、种核单粒质量、出核率、核形指数及营养成分等变异大,存在一些综合性状优良、品质达到或超过香榧的优株;将香榧和榧树中的优良株系、类型分归于7个主要品种和类型。在榧树中应主要收集一些种子具有综合优良性状、特殊性状和有潜在利用价值的单株;香榧则重点在于收集种子高产、稳产、优质和具特殊性状的优株,对古树及古树群也应加以保护。

榧树转录组SSR信息分析及其分子标记开发

【目的】基于‘细榧’(Torreya grandis‘Xifei’)和‘圆榧’(T.grandis‘Dielsii’)种子转录组数据,开发SSR分子标记,为榧属植物遗传多样性研究奠定基础。【方法】利用MISA软件对筛选得到的1 kb以上的Unigene做SSR分析,利用Primer 3.0设计引物,随机选择49对引物进行多态性扩增。【结果】在22 976条评估数目中,包含SSR位点5 458个,共鉴定出6种类型的SSR。单核苷酸重复、三核苷酸重复和二核苷酸重复分别占SSR总数的64.9%、18.56%和14.77%。对5 458个SSR位点设计出4 633对SSR引物,随机选择49对在10份榧属植物中进行多态性扩增,其中16对引物表现出多态性,各个位点的等位基因数为2~6个,平均等位基因数3个,多态信息含量PIC、观测杂合度Ho、期望杂合度He的平均值分别是0.464 4、0.283 7和0.500 6。【结论】榧树转录组测序数据能够提供丰富的SSR位点,用于快速高效地开发SSR引物。所开发的引物能为榧树遗传多样性研究、品种指纹图谱构建和分子标记辅助选择育种提供标记选择。

巴山榧树地理分布格局及潜在分布区

基于文献资料、标本资料和实地考察,收集巴山榧树县级分布点57个,在此基础上,使用生态位模型(GARP)预测巴山榧树在中国的潜在分布区,分析其地理分布及濒危原因。结果表明:汇流累积量、年均气温、雨日频率和水汽压对巴山榧树分布的影响较小,而太阳辐射、极端低温、极端高温和霜日频率对其分布影响显著;巴山榧树间断分布于海拔800～2700m的亚热带山区,散生于针阔叶混交林、灌丛及沟谷地带;预测我国中部地区为巴山榧树良好生长区;目前巴山榧树的实际分布远小于其适生区;巴山榧树虽然仍有不少种群,但各种群分布区域狭窄、种群密度小、人类破坏极为严重,应加强保护和繁育。

大娄山区巴山榧树遗传多样性的RAPD分析

利用RAPD技术对大娄山地区3个居群29个巴山榧树个体进行了遗传多样性分析。结果表明:12个10 bp寡核苷酸引物共检测到81个位点,其中多态性位点61个。在物种水平上,大娄山区巴山榧树的多态性位点百分率为75.31%,Nei’s基因多样性指数为0.243 7,Shannon’s信息指数为0.370 3;而在居群水平上,遗传多样性相对较低,依次为54.32%、0.197 0和0.293 1。3个居群间的基因分化系数为0.191 5,居群间的遗传分化程度较低,居群间的基因流为2.110 4。结果表明大娄山区巴山榧树的遗传多样性较高,绝大部分变异分布于居群内。

榧树种质资源的收集与种子理化性质的初步分析

为了解重要干果、油料树种榧树Torreya grandis种内变异情况,为进一步选育种提供基础,在榧树产区通过农户访谈掌握当地榧树种质变异的基础上,收集了110个实生单株种质,并测定了种蒲与种核纵横径、质量等物理性状,测定了影响种子口感的蛋白质及脂肪,分析了种子物理性状间的相关性。结果表明,各榧树种质种子物理性状上存在着较大的差异,且在化学成分上也存在差异,有3个单株种质的脂肪质量分数高于香榧Torreyagrandis‘Merrillii’,9个单株种质的蛋白质接近或高于香榧;种形指数与核形指数呈极显著相关,种蒲质量或种核质量与种蒲或种核的纵横径呈极显著正相关,种核的大小随种形大小变化而变化,种子形状尖长一般质量较小,种子外形粗短则质量越大。本研究的开展加深了对榧树自然群体的了解,发现其中部分种质具有栽培推广的潜力,有助于打破香榧栽培"千年一种"的局面,同时说明对具有千年栽培历史的榧树,采用野外实际调查及农户访谈等方法进行选育是一种切实可行的方法。

中国特有植物巴山榧树的种群结构与动态

为了掌握中国特有裸子植物巴山榧树的种群现状,预测种群数量动态趋势,以分布于重庆、四川、陕西、湖北、安徽、河南和甘肃等省市的15个地点的残存巴山榧树种群为对象,建立巴山榧树种群径级结构和高度级结构图,编制种群静态生命表,绘制种群存活曲线、死亡率和消失率曲线,同时结合谱分析方法分析种群数量动态变化。结果表明:巴山榧树种群密度较低,平均为5.33株/100m^2,其中神农架种群(SN)密度最高,为9.58株/100m^2,城口种群(CK)密度最低,为2.75株/100m^2。径级结构中低龄级个体占有较高的比例,种群表现为增长型年龄结构;不同局域种群的径级结构差异明显,除宝兴种群(BX)外,其余种群的径级分布不完整。高度级结构中低于6m的个体占88.74%,绝大多数个体处于群落灌木层。种群的生命期望在不同龄级间波动明显,第3、7龄级的生命期望较低。巴山榧树种群存活曲线趋于Deevey-Ⅲ型;死亡率曲线和消失率曲线变化趋势一致,均在第3、7龄级出现峰值。巴山榧树种群的数量动态除受基波的影响外,在3、5、7龄级还显示出明显的小周期波动。巴山榧树为长寿命孑遗植物,呈岛屿化斑块分布,种群规模小,自然更新能力差,面临灭绝的危险,应及时加以保护。

榧树雄株若干性状变异初探

通过调查统计野生榧树Torreya grandis雄株的叶长、叶宽及叶片厚度,球花大小、花粉质量及开花时间等的差异变化,结合花粉粒的扫描电镜观察和香榧Torreya grandis‘Merrillii’授粉试验,探讨榧树雄株相关性状的变异。结果表明:①雄株叶片要比雌株叶片长,叶片长度均值为2.12 cm(变幅1.53～3.20 cm),叶片宽度均值为0.32 cm(变幅0.28～0.39 cm),叶厚均值为0.23 mm(变幅0.17～0.32 mm);雄球花纵径均值为0.79 cm(变幅0.49～1.32 cm),横径均值为0.42 cm(变幅0.32～0.54 cm),雄球花质量均值为1.19 g(变幅0.33～2.66 g),花粉质量均值为0.170 g(0.151～0.548 g)。叶片及雄球花的各指标均有较大的变异系数,其中花粉质量的变异系数最大,达55.29%;叶片宽度的变异系数最小,也有8.83%;②雄株开始开花时间主要集中在4月16-18日,不同单株的雄花始花时间存在约1周的差异,营造香榧林时可以按需选择配置,特别应该适当配置晚花类型的雄株;③花粉近球型,直径为22～26μm;不同地区、同一地区不同单株的花粉在外观上无明显差异;④不同来源的花粉显著影响香榧幼果坐果率,表明榧树雄株具有开展选优的潜力。

金佛山巴山榧树灌丛群落的种类组成及结构分析

基于野外调查资料,对金佛山自然保护区巴山榧树灌丛群落的种类组成及结构进行了分析.结果表明:该巴山榧树群落共有维管束植物64科136属176种,其中蕨类植物有4科6属7种,裸子植物2科3属3种,被子植物58科127属166种;蔷薇科、菊科、樟科、忍冬科、芸香科、茜草科、百合科和禾本科等在物种组成上占有较大的优势;群落中植物的生活型以落叶木本和多年生草本为主,两者共135种,占总种数的76.70%;种子植物的科、属地理成分中热带成分分别占56.00%和42.10%,温带成分分别占44.00%和57.02%;群落垂直结构分为灌木层和草本层,灌木层的物种较丰富,灌木层的主要伴生种为花椒属、悬钩子属、菝葜属、栒子属、荚蒾属、小檗属等植物种类,草本层以白苞蒿、芒、三脉紫菀、穹隆苔草、打破碗花花等植物为主.

我国榧树研究文献分析

采用文献计量学的原理和方法,对1994-2005年《中国期刊全文数据库》和《中国数字化期刊群》等收录的榧树相关研究文献进行统计分析,探讨了榧树研究的年代分布、地区分布、活跃作者群和主题类型分布,在榧树研究文献中,基础研究占总文献量的27.17%,栽培研究占27.17%,科普宣传占17.39%,专题综述占10.87%,资源调查占9.78%,病虫害防治研究占6.52%,加工工艺占1.09%。浙江的榧树研究文献接近60%,是榧树研究的重点地区;安徽、湖南、广东等地的榧树研究成效也较为突出。

巴山榧树及近缘种的psbA-trnH序列分析

采用PCR产物直接测序法对巴山榧树12个地理种群的叶绿体psb A-trn H序列进行了测定,并从Gen Bank搜索并下载巴山榧树近缘种的psb A-trn H序列,运用Clustal X和MEGA 4.1软件分析和构建系统发育树。结果表明,巴山榧树12个地理种群间的遗传分化程度较低;巴山榧树与云南榧、日本榧树的亲缘关系较近,而与长叶榧、榧树、加州榧和佛罗里达榧的亲缘关系较远。研究结果为进一步探讨巴山榧树分子谱系地理学及榧树属的分子系统发育提供了理论依据。

巴山榧树种子特性与幼苗生长规律

采用室内和田间试验,研究了巴山榧树3个地理种群种子形态特征、种子萌发特性及幼苗生长规律。结果表明,巴山榧树种子形态特征在种群内和种群间均存在一定程度的变异,重庆南川种群种子变异较大,甘肃武都种群相对较小;3个种群种子大小顺序表现为,甘肃武都>四川万源>重庆南川,长度、宽度和重量在种群间差异显著或极显著,长宽比在重庆南川种群和甘肃武都种群间差异显著,重庆南川种群种子在形状上趋向椭圆形,甘肃武都种群种子则更趋圆球形。巴山榧树种子具有休眠现象,萌发率较低;1年生幼苗苗高呈"S"型曲线增长;3个种群种子萌发率、幼苗苗高与种子大小顺序表现一致,种子大小对种子萌发和幼苗生长有明显影响。应加强巴山榧树的保护和繁育。

金佛山喀斯特山地灌丛巴山榧树群落特征

以金佛山自然保护区的巴山榧树灌丛群落为研究对象,采用群落学方法对该群落的种类组成、外貌、结构和物种多样性进行分析,以期为巴山榧树的保护提供科学参考.结果表明:1)在沿海拔梯度设置的5个样地20个5 m×5 m样方中,共记录到维管束植物64科136属176种,其中蕨类植物有4科6属7种,裸子植物2科3属3种,被子植物58科127属166种;2)群落的外貌主要由中小型草质、单叶为主的高位芽植物所决定,高位芽植物在区系谱、频度谱和植被谱中所占百分比分别为68.75%、73.13%、67.48%;3)群落垂直结构可划分为灌木层和草本层.灌木层的优势种有巴山榧树、异叶花椒、插田泡、棣棠花、平枝栒子等;草本层的优势种为芒、穹隆苔草、白苞蒿、蕨、冷水花、三脉紫菀等;4)灌木层的物种丰富度(S)、Simpson指数(D)、Shannon-Wiener指数(H')和Pielou均匀度指数(Jsw)均高于草本层;群落中物种分布具有明显的不均匀性,群落物种丰富度指数和多样性指数随海拔升高而增加.

榧树变异类型的初步研究

长期的栽培过程中,笔者在省内实生群体发现零星分布着一类生长迅速的榧树变异类型。本研究采用SRAP分子标记体系对榧树速生变异类型与榧属其他5个种、2个栽培变种(香榧、云南榧、巴山榧、九龙山榧、日本榧、榧树、长叶榧)等共21个样品进行了分析。结合叶形指数的方差分析和SRAP分子标记分析结果,进行了研究材料的亲缘关系聚类,探讨了系统发育关系。结果显示,榧属5个种、2个栽培变种及榧树变异类型的21个样品可以分为5组:长叶榧组、榧树变异类型组、包括香榧在内的榧树组、巴山榧、九龙山榧、日本榧组,而云南榧自成一组;榧树变异类型与长叶榧亲缘关系较近,其叶片形态偏向长叶榧;各种间叶形指数差异极显著,榧树变异类型的叶形指数显著不同于与其他样品。但推断本研究中榧树变异类型是长叶榧的自然变异,还是长叶榧与其他榧树的杂种,还有待深入研究。

超临界CO_2流体萃取榧树假种皮挥发油化学成分的研究

目的:研究超临界CO_2流体萃取榧树假种皮挥发油并分析挥发油组成。方法:采用超临界CO_2流体萃取技术提取其精油部分,经二级解析分离出精油Ⅰ和Ⅱ,并用气相色谱-质谱-计算机联用技术进行分离和鉴定。结果:挥发油的最佳萃取条件为压力32mPa、温度40℃、时间1h。榧树假种皮挥发油含量为5.83％,挥发油由柠檬烯等48个化学成分组成。结论:超临界CO_2流体萃取榧树假种皮挥发油具有提取时间短、提取完全等优点。